Modelling Heat & Mass Transfer in Freezing Porous Media - 9781621007630

Šilumos ir masės perdavimas akytose terpėse fazių virsmo sąlygomis turi didelį mokslinį ir praktinį susidomėjimą inžinerinių ir techninių problemų sprendimu. Daugeliui pramoninių procesų reikia ištirti matematinius modelius, kad būtų galima sukurti technologijas, pagrįstas fazių perėjimais poringose terpėse, ir eksperimentinius prietaisus šiems procesams tirti. Pagrindinis knygos tikslas – nuosekliai ir sistemingai vieningu požiūriu apžvelgti šilumos ir masės perdavimo procesus, vykstančius nevienalytėse poringose terpėse (dirvožemis-vanduo-ledas) fazinių virsmų sąlygomis. Pateikiami nauji sprendimai, taip pat analitiniai ir skaitmeniniai modeliai analizuojant užšalimo (atšilimo) procesus dirvožemyje, vykstančius įvairiuose regionuose, tokiuose kaip Kanada, JAV ir Šiaurės Rytų Azija. Daugiafazėms terpėms išvesta diferencialinių lygčių sistema su fazinio virsmo kinetika. Priešingai nei daugumoje tyrimų, atsižvelgiant į dviejų zonų sprendimo modelį (klasikinis požiūris), mes manome, kad egzistuoja intensyvių fazių perėjimų užšalimo arba kinetinės zonos sritis, kuriai būdinga ne momentinė kristalizacijos kinetika. Kaip naujas ir svarbus rezultatas, išvedamas užšalimo zonos formavimosi kriterijus kaip dirvožemio savybių ir užšalimo sąlygų funkcija. Knygoje taip pat pateikiamas naujas eksperimentinis metodas ir rezultatai, susiję su svarbios charakteristikos vandens kristalizacijos kinetinio modelio laiko nustatymui stingdančioje poringoje terpėje. Pasiūlytas ir detaliai aprašytas naujas antrinio šalčio pakilimo modeliavimo metodas. Pateikiami nauji rezultatai, susiję su šalčio pakilimo pasiskirstymu ir jo greičiu. Remiantis perturbacijos metodu dvimačiame šilumos ir masės perdavimo modelyje, pirmą kartą išvedami analitiniai kriterijai bedimensine forma tiek dinaminiam, tiek morfologiniam nestabilumui. Naudojant Furjė sintezę, apskaičiuojama tikroji priekinės formos raida. Tokiu būdu gaunami nauji fiziniai rezultatai. Visi knygoje pateikti modeliavimo rezultatai turi atitinkamą matematinį pagrindimą, iliustruoti palyginus su atitinkamais eksperimentiniais duomenimis ir, kur įmanoma, su kitų autorių skaičiavimo rezultatais. Šioje knygoje pateikti modeliai ir rezultatai gali būti naudojami numatant pagrindines inžinerines charakteristikas sprendžiant praktines problemas.